Tell antall skritt

• Denne leksjonen utforsker den kinetiske energien til en person som går med en konstant hastighet. Elevene begynner med å måle antall skritt de har tatt. De bruker denne verdien til å beregne tilbakelagt avstand, gjennomsnittlig ganghastighet og gjennomsnittlig kinetisk energiverdi for den bevegelsen. Huben har et internt akselerometer som kan oppdage bevegelse på de 3 aksene (det vil si opp-ned, venstre-høyre, foran-bak). Når huben er festet på hoften til noen, beveger den seg og registrerer akselerasjonsverdier når de går. Den resulterende grafen viser minimums- og maksimumsverdiene til de registrerte akselerasjonsverdiene. Presisjonen til disse minimums- og maksimumsverdiene avhenger av den vertikale posisjonen til huben mens eleven går. «Skrittellingspresisjonen» avhenger av kvaliteten på disse minimums- og maksimumsverdiene, og kalibreringsverdiene som brukes i programmet.

• Bruk ulike materiell til å engasjere elevene dine om temaet kinetisk energi.

Starte en diskusjon

Start en diskusjon ved å stille spørsmål knyttet til leksjonen. Her ser du noen forslag:

• Hvordan måler du hvor fort du går?
• Hvordan måler eller beregner du energien til et objekt i bevegelse?
• Hvilken type energi er det?

Be elevene skrive ned tankene sine som en hypotese.

• Be elevene om å bygge en skritteller som kan telle antall skritt. De kan lage sine egne modeller, eller følge byggeinstruksjonene i appen for å bygge Skritteller-modellen.
• Be elevene prøve ut modellene ved bruk av det foreslåtte programmet.
• Be dem om å se på akselerasjonsgrafen over tid og beskrive hva et «skritt» er.

• Gi elevene litt tid til å justere programmene for å forbedre ytelsen.
• Oppfordre dem til å registrere så mye data som mulig i løpet av eksperimentene.
• Få dem til å eksportere dataene sine som en CSV-fil, slik at de kan manipulere dem i annen programvare hvis de ønsker det.

• Hvis elevene fortsatt har tilgang til SPIKE Prime-settene sine, må du be dem fullføre oppgavene fra SPIKE-appen for å utdype med praktisk læring, for eksempel:
  • Be dem illustrere den kinetiske energien når de går eller som en del av programmet. De kan bruke dokkingstasjonen som én enhet de kan programmere for å utføre denne oppgaven.
• Hvis elevene ikke har tilgang til settene sine, må du få dem til å fullføre notisboken for oppfinnere eller tilordne en av utvidelsesaktivitetene som er foreslått nedenfor. De fleste utvidelsesaktivitetene kan utføres ved bruk av dataene som samles inn under økten.
• Legge til rette for en delingsøkt der elevene utveksler informasjon. Dette kan gjøres ved bruk av hvilken/t metode/verktøy som er mest effektiv (det vil si, personlig eller på nettet).

• Gi tilbakemelding på elevenes arbeid.
• Du kan bruke de vedlagte vurderingsrubrikkene for å forenkle prosessen.

Observasjonssjekkliste for lærer
Lag en skala som oppfyller behovene dine, for eksempel:

• Delvis fullført
• Fullstendig fullført
• Overgikk forventningene

Bruk følgende kriterier til å evaluere elevenes arbeid:

• Elevene kan programmere en enhet som plotter data på en linjegraf.
• Elevene kan tolke verdiene som kommer fra linjegrafen.
• Elevene kan forklare kinetisk energi i forhold til hastighet.

Egenvurdering
Be hver elev om å velge klossen de mener beskriver arbeidet deres på best måte.

• Blå: Jeg kan plotte data ved bruk av programmet som er angitt i appen.
• Gul: Jeg kan lage min egen linjegraf og forklare resultatene mine.
• Fiolett: Jeg har laget nye eksperimenter på egen hånd.

Parvurdering

Oppmuntre elevene til å gi tilbakemelding til andre ved å:

• be en elev vurdere resultatene til hverandre ved bruk av den fargede klossen ovenfor.
• be dem gi konstruktiv tilbakemelding til hverandre for å øke prestasjonene i den neste leksjonen. Dette er en flott mulighet til å bruke videokonferanseverktøy eller bloggverktøy i et blandet læringsscenario.

Forenkle denne leksjonen ved å:

• be elevene om å gjenskape eksperimentet ved bruk av bare huben. Dataene skal være relevante for skrittelling, så lenge huben holdes vinkelrett mot bakken.

Ta denne leksjonen til neste nivå ved å:

• be elevene om å bygge sine egne skrittellere.
• be elevene om å gjenta eksperimentet ved bruk av en telefon eller et nettbrett som en skritteller, og sammenligne resultatene av begge eksperimentene.
• Dette krever en app som kan visualisere sensorverdiene til enheten

Byggetips

Programmeringstips

Denne leksjonen er mens å spilles mens huben er koblet til via USB eller Bluetooth. Mens huben er tilkoblet så strømmes dataene som samles inn av huben, direkte til enheten din, og de plottes på linjediagrammet i sanntid.

Hovedprogram

Løsningsprogram

Tips om vitenskapsdata

Her ser du et eksempel på dataene elevene kan forvente av dette eksperimentet.

Flere ideer til matematikk

Legge til rette for utvikling av matematiske ferdigheter:

• Spør elevene om hvilke elementer i eksperimentene deres som krevde sannsynlighetsregning. Be dem huske på at skrittlengder ikke alltid er konsekvente, og at skrittellere har begrenset suksessfrekvens (det vil si at de er nøyaktige innenfor en feilmargin).
• Be elevene om å utvikle teoretiske versjoner av eksperimentene ved å beskrive hvordan en ideell kurve kan beskrive et trinn.

Vær oppmerksom på: Dette vil kreve ekstra tid.

Flere ideer til norskundervisningen

Legge til rette for utvikling av språklige ferdigheter:

• Be elevene om å undersøke hvordan smartklokker eller -telefoner registrerer antall trinn. Be dem skrive en kort forklaring på hvordan teknologien fungerer, inkludert prosentandelen av feil.
• Be elevene om å utforske hvordan mønstergjenkjenning, fra et AI-synspunkt, hjelper disse smartenhetene med å registrere trinn.

Vær oppmerksom på: Dette vil kreve ekstra tid.

Lenker til karrieremuligheter

Elevene som likte denne leksjonen, kan også være interessert i å utforske disse karrieremulighetene:

• Terapeutiske tjenester
• Ingeniørvitenskap og teknologi